Contiki物联网操作系统：消息格式详解

MQTT协议使用1个8位字节长度字段描述所有消息，在3个8位字节长度字段的情况下，消息格式可以直接导出。在此重点介绍几个常用消息格式，其他消息格式可参阅MQTT-SN协议规范。

1.CONNECT消息

为了建立连接客户发送CONNECT 消息，格式如图15-12 所示。标记字段Flags 值没有使用DUP、QoS、Retain 和TopicIDType 等，如果设置了Will 表示客户正在请求Will主题和Will消息，如果Flags字段设置了CleanSession，其含义与MQTT 协议类似，但针对Will 主题和Will 消息做了相应扩展。ProtocolID字段与MQTT CONNECT消息的“协议名称”和“协议版本号”相对应。Dura⁃tion 字段与MQTT 协议相同。ClientID 字段是客户的ID 信息，唯一标识连接到服务器的客户身份的1～23个字符长度的编号。

图15-12　CONTENT消息

2.REGISTER消息

REGISTER 消息是客户端发送给网关GW 的消息，用于请求所包含的主题名称的主题id 值，它也由网关发送以通知客户端它已分配给所包含的主题名称的主题id 值，其格式如图15-13 所示。关于TopicId 字段，如果由客户端发送，则编码为0x0000 且不相关，如果由网关发送，则它包含分配给Topic⁃Name 字段中包含的主题名称的主题id 值。MsgId 字段应编码，以便它可用于标识相应的注册确认消息REGACK。TopicName字段指包含的主题名称。

图15-13　REGISTER消息

3.PUBLISH消息

客户端和网关都使用该消息来发布特定主题的数据，其格式如图15-14所示。标记字段Flags 的DUP 值与MQTT 协议类似，表示消息是否是第一次发送的消息；QoS 值与MQTT 相同，包含此PUBLISH 消息的QoS 级别；Retain 值与MQTT 相同，包含保留标志；Will 值和CleanSession 值未使用；TopicIdType表示TopicId字段中包含的主题id的类型；TopicId包含主题id值或发布数据的短主题名称；MsgId 与MQTT“Message ID”的含义相同，仅在QoS 为1 和2 的情况下相关，否则编码为0x0000；Data字段值是发布的数据。

(www.xing528.com)

图15-14　PUBLISH消息

4.SUBSCRIBE消息

客户端使用SUBSCRIBE 消息来订阅某个主题名称，其格式如图15-15 所示。标志字段Flags 值为DUP 时，与MQTT 相同，表示是否是第一次发送的消息；为QoS 值时与MQTT 相同，包含此主题的请求QoS 级别；值Retain、Will和CleanSession 未使用；值TopicIdType 表示消息末尾包含的信息类型，即“0b00”主题名称，“0b01”预定义主题id，“0b10”短主题名称和“0b11”保留。字段MsgId 应编码为可用于识别相应的SUBACK 消息。字段TopicName 或TopicId包含TopicIdType字段中指示的主题名称、主题id或短主题名称。

图15-15　SUBSCRIBE消息

5.DISCONNECT消息

DISCONNECT 消息的格式如图15-16所示。持续时间字段Duration 字段包含睡眠定时器的值，此字段是可选的，并且由想要进入“睡眠”状态的“休眠”客户端包含。

图15-16　DISCONNECT消息

与MQTT 一样，客户端发送DISCONNECT 消息以指示它要关闭连接。网关将通过向客户端返回DISCONNECT 来确认收到该消息。服务器或网关也可以向客户端发送DISCONNECT，例如，如果网关由于错误而无法将收到的消息映射到客户端，收到此类DISCONNECT 消息后，客户端应尝试通过向网关或服务器发送CONNECT 消息来再次建立连接。在所有这些情况下，DISCONNECT消息不包含Duriation字段。

当客户端想要进入“睡眠”状态时，会发送带有持续时间Duriation 字段的DISCONNECT 消息，网关还通过DISCONNECT 消息（没有持续时间字段Duriation）确认收到此消息。